[发明专利]一种航天器开关矩阵故障检测及定位装置

摘要

本发明公开一种航天器开关矩阵故障检测及定位装置，包括自测试向量生成单元、一组以上自测试隔离单元和一组以上自测试状态生成单元；自测试向量生成单元生成与开关矩阵中各开关一一对应的测试向量并输送至开关矩阵，控制对应开关导通或关断；每组自测试隔离单元设置在开关矩阵的相邻两级开关之间，每组自测试隔离单元对相邻两级开关之间的各路信号进行隔离，并将隔离后的信号进行合路后输送给与其对应的自测试状态生成单元；自测试状态生成单元接收合路信号，并对合路信号的电平状态转换后得到自测试状态信号，根据各测试向量下的自测试状态信号对开关矩阵的故障进行检测和定位，本发明能在不影响开关电路工作的情况下进行开关故障检测和定位。

主权项

1.一种航天器开关矩阵故障检测及定位装置，其特征在于，包括自测试向量生成单元、一组以上的自测试隔离单元和一组以上的自测试状态生成单元；自测试隔离单元与自测试状态生成单元一一对应；所述自测试向量生成单元用于生成与开关矩阵中各开关一一对应的测试向量并输送至开关矩阵，所述测试向量控制开关矩阵中对应开关的导通或关断；每组自测试隔离单元设置在开关矩阵的相邻两级开关之间，所述自测试隔离单元包括自测试隔离模块a和自测试隔离模块b，所述自测试状态生成单元包括自测试状态生成模块a和自测试状态生成模块b；其中，自测试隔离模块a设置在相邻两级开关中上一级开关与用户负载之间，自测试隔离模块b设置在相邻两级开关中下一级开关与用户负载之间，自测试隔离模块a用于对相邻两级开关中上一级开关与用户负载之间的各路信号进行隔离，并将隔离后的信号合为一路后输送给与其对应的自测试状态生成模块a；自测试隔离模块b用于对相邻两级开关中下一级开关与用户负载之间的各路信号进行隔离，并将隔离后的信号合为一路后输送给与其对应的自测试状态生成模块b；自测试状态生成模块a接收自测试隔离模块a输送的信号，并对信号的电平状态转换后得到自测试状态信号a，自测试状态生成模块b接收自测试隔离模块b输送的信号，并对信号的电平状态转换后得到自测试状态信号b，根据各测试向量下的自测试状态信号a和自测试状态信号b对开关矩阵的故障进行检测和定位；故障检测时，在测试向量的控制下，将所有开关分别进行全部导通、全部关断、各级依次导通、各级依次关断操作，在各操作下根据获得的自测试状态信号a和自测试状态信号b的状态对开关矩阵中的各级开关是否存在短路或断路故障进行检测；如果n级开关矩阵中第k级开关存在短路故障，k∈(1，n)，n＞1，则将1～k－1级以及k+1～n级开关全部闭合，将k级开关全部断开，记录此时的自测试状态信号a和自测试状态信号b，之后将k+1～n级并联关系开关依次断开，每次操作保证只有一路并联开关处于断开状态，且当k＝n时，对k+1～n级开关的操作由对1～k－1级开关操作替代，每次操作根据自测试状态信号a和自测试状态信号b分别与k级开关全部断开时记录的自测试状态信号a和自测试状态信号b相比是否变化判断该路k级开关是否存在短路故障，如果任意一个状态变化，说明存在短路故障；如果n级开关矩阵中第k级开关存在断路故障，k∈(1，n)，n＞1，则将1～k－1级以及k+1～n级开关全部闭合，将k级开关全部断开，记录此时的自测试状态信号a和自测试状态信号b，之后将第k级开关依次闭合，同时将k+1～n级并联关系开关依次断开，每次操作保证只有一路并联开关的k级开关处于闭合，k+1～n级开关处于断开，且当k＝n时，对k+1～n级开关的操作由对1～k－1级开关操作替代，每次操作根据自测试状态信号a和自测试状态信号b分别与k级开关全部断开时记录的自测试状态信号a和自测试状态信号b相比是否变化判断该路k级开关是否存在断路故障，如果状态均无变化，说明存在断路故障。